Fisiopatologia respiratoria e CPAP

(1)

FISIOPATOLOGIA

RESPIRATORIA E CPAP

CPAP

E PAZIENTE

_{E PAZIENTE}

ALI/ARDS

Enrico Arditi Enrico Arditi

(2)

Insufficienza respiratoria

PaO2 minore di 55PaO2 minore di 55--60 60 mmHgmmHg..

Con FiO2 0.21Con FiO2 0.21

(3)

-10 -10 -10 Direzione flusso -10 -10

lavoro per vincere: Resistenze fluidiche

(4)

Direzione flusso

+10

+10

Lavoro elastico passivo

(5)

Componenti del sistema

respiratorio

Complesso motorio toracoComplesso motorio toraco--polmonarepolmonare

(lavoro respiratorio)

Vie aeree diVie aeree di conduzione conduzione (resistenze(resistenze

fluidiche)

(6)

Lo spazio alveolare

Influenza:

La Superficie di scambio

(importante per PaO2 meno per

PaCO2

)

La Compliance polmonare

(somma della compliance di tutti gli

alveoli)

(7)

VOLUME MINUTO Vt (Va+Vd) x Fr.

Sottraendo il Vd avremo:

VENTILAZIONE ALVEOLARE (VA)

PaCO2 = K VCO2 Va

(8)

Deficit di pompa e PaCO2

PaCO2= K

PaCO2= K VCO2VCO2 VA VA La PaCO2 ++ se 1) VCO2++ e VA = La PaCO2 ++ se 1) VCO2++ e VA = 2) VA diminuisce 2) VA diminuisce a) aumento a) aumento VdVd b) diminuisce il b) diminuisce il VtVt c) effetto combinato c) effetto combinato

(9)

Lo scambio di O2 e CO2 segue vie diverse Lo scambio di O2 e CO2 segue vie diverse

Lo scambio di O2 Lo scambio di O2 èè funzione della funzione della

Superficie

Superficie alveolarealveolare

(

( CFR CVCFR CV))

Lo scambio di CO2

è

funzione

della

Ventilazione

alveolare

(

(10)

Patol

Patol. con compromissione della . con compromissione della superficie superficie alveolare

alveolare

ALI. ARDS

Patol

Patol. con compromissione della . con compromissione della ventilazioneventilazione Alveolare

Alveolare

BPCO. Alterazioni motorie del complesso

BPCO. Alterazioni motorie del complesso neuroneuro- -toraco

(11)

Deficit ventilatorio

Deficit di pompa Deficit polmonare

Ipoventilazione alveolare Difetto di scambio gassoso PaCO2

+++

PaCO2 =/+

(12)

-PaO2 e PaCO2 in

(13)

DEFICIT

POLMONARE da:

Alter. Spazio alveolare

quantitativo

((riduzriduz. di superficie). di superficie)

(14)

Deficit di ossigenazione

Aumentato spessore della Aumentato spessore della

membrana ALV/CAP

Aumento shunt veroAumento shunt vero

Discrepanza VA/Q (effetto Discrepanza VA/Q (effetto

shunt)

(15)

INSUFFICIENZE RESPIRATORIE

GLOBALIGLOBALI da ipoventilazione da ipoventilazione alvalv..

IPOSSIEMICHEIPOSSIEMICHE--NORMOCAPNICHENORMOCAPNICHE

Acute (ARDS Acute (ARDS E.P.A.E.P.A. ecc)ecc)

Croniche (fibrosi ecc.)Croniche (fibrosi ecc.)

IPOSSIEMICHEIPOSSIEMICHE--IPERCAPNICHEIPERCAPNICHE

(BPCO) (BPCO)

(16)

Parametri di ossiforesi

PaO2 (PaO2 (vnvn. 83. 83--92 mmHg.)92 mmHg.) D(D(AA--aa)O2)O2 ((vnvn. 10. 10--20mmHg. )20mmHg. ) D(D(AA--aa)O2)O2 (VN. < 0.6 (VN. < 0.6 PaO2 PaO2 PaO2/FiO2 (PaO2/FiO2 (vnvn. > 350 ). > 350 ) Qs/Qt (Qs/Qt (vnvn. < 10%). < 10%)

(17)

Paziente dispnoico

(18)

Evitare di essere subito troppo invasivi

(messaggio per anestesisti maniaci) (messaggio per anestesisti maniaci)

(19)

Anamnesi

Esame obiettivo

Saturimetria

Emogasanalisi

arteriosa

ECG

Rx

torace

(20)

Anamnesi

EtEtàà

Precedenti Precedenti patolpatol. (. (bpcobpco pneumoconiosi )pneumoconiosi )

Allergie (asma)Allergie (asma)

(21)

Esame obiettivo

Stato di coscienzaStato di coscienza (coma agitazione confusione(coma agitazione confusione

Presenza cianosiPresenza cianosi (centrale/periferica)(centrale/periferica)

Frequenza respiratoriaFrequenza respiratoria ((frfr > 30min o <10min> 30min o <10min

Utilizzo Utilizzo muscmusc. accessori. accessori desincrdesincr. . ToracoToraco-

-addominale

addominale

CapacitCapacitàà fonatoria e ad espettorarefonatoria e ad espettorare

CaratCarat. Del . Del respirorespiro(regolar/(regolar/irreg.Superf.irreg.Superf. ))

Tipo di dispneaTipo di dispnea in/espiratoriain/espiratoria

Dinamica del toraceDinamica del torace:(rientramenti simmetria :(rientramenti simmetria

ecc.)

(22)

Pulso

-

ossimetria

Se SaO2 > 90% PaO2 >55

(23)

Gas

-

analisi

arteriosa

Come Come èè la la Vent.AlvVent.Alv.. ? PaCO2? PaCO2

Come Come èè lo lo scambscamb. gas. gas.? PaO2, .? PaO2, D(D(AA--aa)O2 )O2

PaO2/FiO2

(24)

PaCO2 (>45mmHg)=ipovent.alveolare

DepresDepres. Centri . Centri respresp. (morfina, ipnotici, . (morfina, ipnotici,

ecc.) ecc.)

AlterazAlteraz. Vie di . Vie di conduz.spinaleconduz.spinale(traumi, (traumi,

neurop neurop.).)

Patol.neuromuscPatol.neuromusc.(miastenia).(miastenia)

Patol.muscolaturaPatol.muscolatura respresp.(distrofie).(distrofie)

Anomalie gabbia Anomalie gabbia tortor.(cifoscoliosi).(cifoscoliosi)

OstruzOstruz. Alte vie aeree. Alte vie aeree

(25)

PaCO2 bassa <35

=iperventilazione

Risposta ad uno stato Risposta ad uno stato ipossicoipossico(epa, (epa, ardsards))

Acidosi metabolica(diabetica, Acidosi metabolica(diabetica,

renale,

renale,insuf.epat.insuf.epat.))

AlterazAlteraz. Psicogene SNC. Psicogene SNC

Farmacologica(teofilline salicilati ecc.)Farmacologica(teofilline salicilati ecc.)

(26)

Indice di scambio gassoso Indice di scambio gassoso

PaO2/FIO2

>350 normale >350 normale <350 deficit lieve <350 deficit lieve 300

300--200 200 ““ media gravitmedia gravitàà (ALI)(ALI) <200

<200 ““ grave (ARDS)grave (ARDS) Es

Es . PaO2 60/FiO2 0.21% = 286 lieve . PaO2 60/FiO2 0.21% = 286 lieve deficit

deficit

PaO2 60/FiO2 0.5 %= 120 grave

deficit

(27)

I.R.A. I.R.A. ipossiemicaipossiemica

PaO2<60 P/F <300 PaCO2<40(

PaO2<60 P/F <300 PaCO2<40(lunglung failure

failure))

alterazione Va/Q

alterazione Va/Q shunt+shunt+

I.R.A. I.R.A. ipossiemicaipossiemica//ipercapnicaipercapnica

PaO2 <60 P/F<300 PaCO2 >45(

PaO2 <60 P/F<300 PaCO2 >45(pumppump failure

failure))

acidosi respiratoria (ph<7.35) HCO acidosi respiratoria (ph<7.35) HCO-

-norm

norm/++/++

eccessivo carico meccanico, deficit della eccessivo carico meccanico, deficit della

dinamica

(28)

LUNG FAILURE Edema polmonare Ards Polmonite PUMP FAILURE Bpco Asma M.neuromuscolari

(29)

(30)

Fisiopatologia dell

’

_’

ipossia

_ipossia

(31)

Rx

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

BPCO

aspetti patologici

ASMAASMA

BRONCHITE CRONICABRONCHITE CRONICA

(37)

BPCO

Quadro patologico caratterizzato da una Quadro patologico caratterizzato da una limitazione del flusso espiratorio non limitazione del flusso espiratorio non

completamente

completamente reversibilizzabilereversibilizzabile Tale limitazione

Tale limitazione èè in genere progressiva in genere progressiva e associata ad una abnorme risposta e associata ad una abnorme risposta infiammatoria del polmone a polveri e infiammatoria del polmone a polveri e

gas nocivi gas nocivi

(38)

Fisiopatologia del BPCO

Limitazione del flusso espiratorioLimitazione del flusso espiratorio

(elevata costante di t. espiratorio) (elevata costante di t. espiratorio)

Intrappolamento di aria a fine espirazioneIntrappolamento di aria a fine espirazione

(

(iperdistensioneiperdistensione dinamica)dinamica)

PEEP intrinseca PEEP intrinseca (presenza di una certa (presenza di una certa

pressione positiva a fine espirazione)

(39)

Costante di tempo espiratorio

RCe

Rappresenta il tempo che impiega il polmone per ritornare al volume iniziale pre-inspiratorio . La Rce dipende dalla Compliance Polm.(reciproco dell’elastanza) e dalle resistenze espiratorie delle vie aeree.

(40)

(41)

Cause di aumento della costante

di tempo Cr

Diminuzione dellDiminuzione dell’’elastanzaelastanza (aumento (aumento

della Compliance) >70 ml.x1cm.H2O della Compliance) >70 ml.x1cm.H2O

Aumento delle resistenze fluidiche Aumento delle resistenze fluidiche

Raw

(42)

Costante di tempo aumentata

Alta compliance x Alte resistenzeAlta compliance x Alte resistenze

=

Aumento della Costante di

tempo (v.n. 0.5

(43)

Una certa quota di

Vt

rimarr

à

intrappolato

Si sommerSi sommeràà con i con i VtVt successivisuccessivi

AumenterAumenteràà la CFRla CFR

Aumento dei Volumi polmonariAumento dei Volumi polmonari

Comparsa di PEEP intrinseca (Comparsa di PEEP intrinseca (PEEPiPEEPi))

(espressione delle forze di retrazione (espressione delle forze di retrazione

elastica a fine espirazione) elastica a fine espirazione)

(44)

Espirazione

+10

(45)

Fine espirazione(CFR)

(46)

Inizio inspirazione

(47)

Espirazione nel BPCO

(48)

Fine espirazione nel BPCO

(49)

Inspirazione nel BPCO

(50)

Inizio flusso inspiratorio Nel BPCO

(51)

Meccanica nel

BPCO

DEFICIT DI

DEFICIT DI POMPAPOMPA(fatica (fatica muscmusc.) da .) da aumento del lavoro

aumento del lavoro respresp. per. per vincere:vincere:

48% PEEP intrinseca (48% PEEP intrinseca (iperiper distdist. dinamica). dinamica)

37% 37% RawRaw ((resistresist. Fluidiche). Fluidiche)

10% Crs (resist. Elastiche)10% Crs (resist. Elastiche)

(52)

Fatica muscolare

Condizione nella quale vi

Condizione nella quale vi èè la perdita la perdita della capacit

della capacitàà di sviluppare forza e di sviluppare forza e velocit

velocitàà da parte di un muscolo da parte di un muscolo sottoposto ad un carico meccanico , sottoposto ad un carico meccanico ,

reversibile con il riposo. reversibile con il riposo.

(53)

Diaframma

Diaframma appiattito= minor lunghezza fibre musc.=minor forza sviluppabile in inspirazione

(54)

Perch

é

_é

in un sistema finalistico il

_{in un sistema finalistico il}

paziente

”

_”

decide

_decide

”

_”

di diventare

_{di diventare}

ipercapnico

?

_?

Perch

Perchéé il lavoro respiratorio ( Pressioneil lavoro respiratorio ( Pressione

sviluppata per ottenere un sviluppata per ottenere un

determinato volume corrente

determinato volume corrente VtVt ) )

necessario per mantenere un necessario per mantenere un

adeguato livello di PaCO2 adeguato livello di PaCO2 èè

INSOSTENIBILE

(55)

VdVd//VtVt ++++ >0.3 (>150 cc) Ve >0.3 (>150 cc) Ve ++++

Flusso medioFlusso medio insp . insp . ((VtVt/Ti) /Ti) ++++

VtVt < < per diminuire il lavoro per diminuire il lavoro respresp. (P x V). (P x V)

risultato

Basso VT alta frequenza RR

(56)

Quando deve essere preso in

considerazione un supporto

ventilatorio

_ventilatorio

nel BPCO ?

Paz. Confuso agitato sonnolentoPaz. Confuso agitato sonnolento

InstabilitInstabilitàà cardiocardio circolat .(circolat .(tachitachi-- aritmie)aritmie)

Respiro paradosso (il Respiro paradosso (il pazpaz..”” spanciaspancia””))

Ingombro bronchialeIngombro bronchiale

PhPh 7.35< PaCO2 > 707.35< PaCO2 > 70

Grave tachipnea Grave tachipnea fr.respfr.resp >30 min.>30 min.

(57)

Finalit

à

della ventilazione

meccanica

Ottenere scambi gassosi Ottenere scambi gassosi

adeguati

Migliorare la meccanica Migliorare la meccanica

ventilatoria

Ridurre il lavoro respiratorio del Ridurre il lavoro respiratorio del

paziente

(58)

vam

forza

carico

resistenze Deficit mm.resp iperinflazione CPAP

(59)

Quando intervenire e con

quale supporto quando la

terapia medica non basta?

(60)

I.R.A.

ipossiemica

(

lung

failure

)

Somministrare O2 con Maschera

Venturi

a FiO2 50% o 100% con

a FiO2 50% o 100% con ReservoirReservoir

Il paziente non raggiunge SaO2 90%

(61)

ARDS

E

E’’ un quadro sintomatologico caratterizzato un quadro sintomatologico caratterizzato da una alterazione acuta e severa della

da una alterazione acuta e severa della

struttura e della funzione polmonare con

grave ipossia, bassa compliance

polmonare, ridotta FRC , infiltrati polmonari

diffusi e bilaterali conseguenti ad aumentata

permeabilita

permeabilita’’ delldell’’epitelio alveolare e epitelio alveolare e dell

(62)

ALI

/

ARDS

Esordio acutoEsordio acuto

PaO2/FiO2 PaO2/FiO2 <300<300 -- <200<200

RxRx torace : infiltrati bilateralitorace : infiltrati bilaterali

PcwpPcwp < 18 < 18 mmHgmmHg

Evidenza clinica di assenza di scompenso Evidenza clinica di assenza di scompenso

cardiaco sinistro cardiaco sinistro

Anamnesi positiva per possibili cause Anamnesi positiva per possibili cause

scatenanti scatenanti

(63)

ARDS

DANNO POLMONARE DIRETTO

Polmoniti( batteriche, fungine, virali) Polmoniti( batteriche, fungine, virali)

Aspirazione del contenuto gastro

Aspirazione del contenuto gastro--intestinaleintestinale Inalazione di fumi e gas tossici

Inalazione di fumi e gas tossici Trauma toracico severo

Trauma toracico severo Embolia

(64)

ARDS

DANNO POLMONARE SECONDARIO

Sepsi

Trauma grave non toracico

Ustioni

Pancreatite acuta

Coagulazione intravascolare disseminata

Politrasfusioni

(65)

(66)

Complicanze Acute

Transfusion

Transfusion--RelatedRelated Acute Acute LungLung InjuryInjury (TRALI)

(TRALI)

Grave sindrome respiratoria che interviene Grave sindrome respiratoria che interviene

durante o entro 6 ore dal termine della

trasfusione con una frequenza variabile

1:5000

1:5000 --1:190000 (le forme lievi 1:190000 (le forme lievi

frequentemente non vengono diagnosticate)

EE’’ causata da:causata da:

•

• Anticorpi nel plasma dellAnticorpi nel plasma dell’’unitunitàà trasfusa diretti trasfusa diretti contro antigeni HLA o

contro antigeni HLA o granulocitarigranulocitari del ricevente del ricevente •

• Oppure dalla presenza di lipidi biologicamente Oppure dalla presenza di lipidi biologicamente attivi che si liberano durante la conservazione di

attivi che si liberano durante la conservazione di

emocomponenti

emocomponenti cellulaticellulati L

L’’evento finale evento finale èè un danno endoteliale a livello dei un danno endoteliale a livello dei capillari polmonari con aumento della permeabilit

capillari polmonari con aumento della permeabilitàà che instaura il quadro tipico di edema polmonare

che instaura il quadro tipico di edema polmonare

acuto

(67)

Complicanze Acute

(TRALI)

Radiografia del toraceRadiografia del torace

prima e dopo la

trasfusione di un

paziente con TRALI.

Quadro tipico di diffusi

infiltrati bilaterali con

edema polmonare non

cardiogeno

SintomatologiaSintomatologia

•

• Dispnea, ipossia, Dispnea, ipossia, tachicardia, tachicardia, ipotensione, febbre, ipotensione, febbre, tosse tosse

Normalmente il quadro Normalmente il quadro

si risolve in 48

si risolve in 48--96 ore96 ore

MortalitMortalitàà:: 6 6 –– 20%20%

(68)

ARDS

fisiopatologia

Insufficienza respiratoria di tipo restrittivo

ComplianceCompliance ((CrsCrs) diminuita) diminuita

CFR diminuitaCFR diminuita

Causata da edema interstiziale e danno Causata da edema interstiziale e danno

del

del surfatantesurfatante con conseguente tendenza al con conseguente tendenza al

COLLASSO ALVEOLARE

(69)

Ipossia nell

’

ARDS

Shunt vero aumentato +Shunt vero aumentato +

Incremento di alveoli con rapporto Incremento di alveoli con rapporto

VA/Q diminuito VA/Q diminuito

(70)

Clinica dell

’

_’

IRA

_IRA

(Paz. candidato ad un supporto

(Paz. candidato ad un supporto ventilatorioventilatorio))

Paz. agitato, sensazione di fame dPaz. agitato, sensazione di fame d’’aria,aria,

TachicardiaTachicardia

Tachipnea Tachipnea frfr. > 30/35 min.. > 30/35 min.

Uso dei Uso dei mm.accessorimm.accessori inspiratoriinspiratori

Respiro paradossoRespiro paradosso

SaO2 88SaO2 88--92 con m. Venturi FiO2 50%92 con m. Venturi FiO2 50%

(71)

Rapporto PaO2/FiO2

Paziente con maschera venturi a FiO2 0.5 Paziente con maschera venturi a FiO2 0.5

PaO2 75 Rapporto 75/0.5 = 150 PaO2 75 Rapporto 75/0.5 = 150

Paz. con

Paz. con masch.dotatamasch.dotata di di reservoirreservoir(FiO2 1)(FiO2 1) PaO2 75 Rapporto 75/1 = 75

PaO2 75 Rapporto 75/1 = 75 PaCO2 bassa 40mmHg <

(72)

Ruolo della

CPAP

nell

’

ALI/ARDS

Svezzamento dal trattamento Svezzamento dal trattamento ventilatorioventilatorio

standard invasivo. standard invasivo.

Ventilazione alternativa in fase precoce Ventilazione alternativa in fase precoce

sotto forma di NIV sotto forma di NIV

Prevenzione Prevenzione atelettasieatelettasie postop.nellapostop.nella

chirurgia maggiore chirurgia maggiore

(73)

svezzamento

Ventilazioni assistiteVentilazioni assistite : ASV BPAP PSV: ASV BPAP PSV

Diminuire progressivamente la PEEPDiminuire progressivamente la PEEP

(se PaO2> 70 e FiO2 < 0.5 ) (se PaO2> 70 e FiO2 < 0.5 )

CPAPCPAP DistaccoDistacco ( se RR<35 . ( se RR<35 . VtVt >8>8--10 10 ml.Kgml.Kg PaO2/FiO2 >200. Pa CO2 < 60 .RSB PaO2/FiO2 >200. Pa CO2 < 60 .RSB <100) <100)

(74)

CPAP nello svezzamento

(75)

CPAP

come alternativa non

invasiva nelle fasi precoci di ARDS

(76)

CPAP e ARDS

Reclutamento alveolare Reclutamento alveolare

Aumento della CFR (Pa O2 ) Migliore Compliance

(77)

ARDS candidato alla CPAP

Paz. abbastanza collaborantePaz. abbastanza collaborante

Sufficiente Sufficiente clearanceclearance delle delle secr.bronchialisecr.bronchiali

Assenza di segni di affaticamento Assenza di segni di affaticamento muscmusc..

(

(respresp. Paradosso). Paradosso)

StabilitStabilitàà emodinamicaemodinamica

PhPh >7.35>7.35

(78)

Indici predittivi di fallimento della NIV

nel

paz

. con I.R.A.

ipossiemica

ARDSARDS EtEtàà > 40 anni> 40 anni SAPS > 35SAPS > 35

PaO2/FiO2 <146 dopo 1 h. NIVPaO2/FiO2 <146 dopo 1 h. NIV

Intolleranza allIntolleranza all’’interfacciainterfaccia

Tachipnea persistente, Tachipnea persistente, respresp. Paradosso. Paradosso

DifficoltDifficoltàà ad espettorare ad espettorare

(79)

(80)

Segni di risposta positiva all

’

uso della

CPAP (dopo 1 h. di applicazione)

Incremento di PaO2/FiO2 >150Incremento di PaO2/FiO2 >150

FreqFreq. . VentVent. < 20. < 20--2525

StabilitStabilitàà emodinamicaemodinamica

(81)

Monitoraggio della NIV

EGA 1EGA 1°°--22°°-- 44°°--66°°-- 1212°° h.h.

SaO2 continuaSaO2 continua

EcgEcg

Pressione art.Pressione art.

(82)

Impostazione iniziale della CPAP

CpapCpap + + 55--88 cm H2Ocm H2O

(83)

Ruolo della CPAP nell

(84)

CPAP

Riconosciuto ruolo di Riconosciuto ruolo di “

(85)

Aumento della

Aumento della capacitacapacita’’ funzionale residuafunzionale residua Ridistribuzione del liquido extravascolare Ridistribuzione del liquido extravascolare

Miglioramento degli scambi gassosi Miglioramento degli scambi gassosi

(86)

L

L’’Aumento delle pressioni Aumento delle pressioni intratoraciche determinano:

intratoraciche determinano:

Riduzione del

Riduzione del precaricoprecarico ventricolare sinistro e del ventricolare sinistro e del postcarico

postcarico per bassi livelli di PEEP per bassi livelli di PEEP

Diminuzione della gittata cardiaca per riduzione del

precarico

(87)

-10 +100 Transmurale 100-(-10)= +110 CPAP +10 Transmurale 100 – 10= 90

(88)

(89)

(90)

(91)

(92)

(93)

Fattori di successo della CPAP

Selezione dei Selezione dei pazpaz..

TempestivitTempestivitàà delldell’’interventointervento

Interfaccia confortevoleInterfaccia confortevole

Incoraggiamento del pazienteIncoraggiamento del paziente

Attento monitoraggioAttento monitoraggio

Personale preparato e motivatoPersonale preparato e motivato

(94)

Possibilit

à

di rapido intervento

rianimatorio

in caso di peggioramento

delle condizioni cliniche

(95)